Введение
Огромные запасы нефти на территории России, в том числе и на месторождения Сибири, расположены в водонефтяных зонах. По данным работы анализ геологического строения 49 крупных нефтяных месторождений платформенного типа показал, что площадь первоначальных водонефтяных зон (ВНЗ) занимает от 31 до 80.3 % общей площади нефтеносности. При этом по разным оценкам до 53 % всех активных запасов нефти расположены в водонефтяных зонах.
Особенностям эксплуатации и обобщению опыта разработки водонефтяных зон уделено достаточное внимание. На основе анализа работ установлено, что выработка запасов ВНЗ происходит в 1,5-2 раза медленнее по сравнению с чисто нефтенасыщенными участками. В зонах ВНЗ происходит быстрый прорыв воды в добывающие скважины. Водонефтяной фактор на скважинах оказывается в 2-3 раза выше, чем в первоначально чисто нефтяных участках. Появление воды в продукции с начала эксплуатации скважин и интенсивное их обводнение в дальнейшем обусловлены близостью забоев скважин к начальному положению водоносной части пласта. Т.к. при разработке залежей, подстилаемых подошвенной водой, достигается относительно низкий коэффициент нефтеизвлечения, причем разработка сопровождается большим отбором попутно добываемой воды, то это позволяет тради-ционно относить запасы нефти в ВНЗ к трудно извлекаемым запасам.
Все более возрастающая доля применения горизонтальных скважин (ГС) в разработке нефтяных месторождений ставит перед нефтяной наукой вопросы о возможности эффективного их применения в выработке запасов нефти из водонефтяных зон.
Цель: Изучение разработки месторождений с применением горизон-тальных скважин.
Задачи:
• Изучение горизонтальной скважины
• Изучение процесса бурения горизонтальной скважины
• Область применения горизонтальных скважин
• Эффективность горизонтальной скважины
• Требования к конструкции горизонтальных скважин.

Advertisement
Бесплатно

Узнайте стоимость учебной работы онлайн

Информация о работе

Ваши данные

1. Изучение горизонтальной скважины
Горизонтальная скважина – это такая скважина, которая имеет доста-точно протяженную фильтровую зону, соизмеримую по длине с вертикальной частью ствола, пробуренную преимущественно вдоль напластования между кровлей и подошвой нефтяной или газовой залежи в определенном азимутальном направлении. Основное преимущество горизонтальных скважин по сравнению с вертикальными состоит в увеличении дебита в 2–10 раз за счет расширения области дренирования и увеличения фильтрационной поверхности.
Горизонтальные скважины или скважины с увеличенным отклонением от оси дают гораздо более высокие скорости отбора нефти, чем вертикальные, поскольку обеспечивают большую площадь контакта продуктивного пласта со стволом скважины.
Скважины с отклонением от вертикальной оси можно подразделить на скважины со сверхмалым, малым, средним и большим радиусом изгиба при переходе на горизонтальный участок. Горизонтальная скважина со сверхмалым радиусом изгиба или разветвленная скважина имеет радиус изгиба 1 — 2 фут. (30—60 см). Процесс бурения требует расширения ствола скважины (раздвижным расширителем) до диаметра как минимум 24 дюйма (60 см) на вертикальном участке 6—10 фут. (2—3 м). Затем с помощью гидравлического размыва сверлят скважину диаметром 1,5— 2,5 дюйма (4—5 см) высотой 100—200 фут. (30—60 м).
Малый радиус изгиба скважины составляет 20—40 фут. (6—12 м), длина ствола скважины — 200—700 фут. (60— 200 м). Первая врезка после первоначального вертикального бурения представляет собой окно размером 15— 20 фут. (4,5—6 м) в вертикальной обсадной колонне, невертикальный ствол скважины проходит сквозь окно. Для образования гибким воротником бура кривизны малого радиуса перед выходом на горизонтальный участок используют скважинный отклонитель и изогнутый буровой кондуктор.
Средний радиус изгиба горизонтальной скважины составляет 300—500 фут. (90—150 м), и скважина имеет горизонтальный участок до 1500 фут. (450 м). Такие скважины обычно бурятся забойными гидротурбинными двигателями с использованием гибкой бурильной колонны. Уклон скважины проходят со скоростью 20° на 100 фут. (30 м) с помощью буров с «наращиванием», затем бурят горизонтальный участок, используя бур «с сохранением уклона».
Большой радиус изгиба горизонтальной скважины составляет 300—500 фут. (180—600 м) и создается обычным бурильным инструментом. Сочетание бурового долота с кривым переводником и забойным гидротурбинным двигателем применяется для бурения горизонтальных участков, которые могут превышать по длине 1500 фут. (1200 м).

2. Изучение процесса бурения горизонтальной скважины
У горизонтальных скважин последняя колонна входит в продуктивный пласт под углом и затем проходит горизонтально по пласту. Это позволяет достичь большей площади соприкосновения обсадной трубы и продуктивного пласта. На этапе испытания скважины обсадная труба пробивается в районе соприкосновения с продуктивным пластом. Отклонение в процессе бурения достигается за счет включения в компоновку бурящей части (между бурильной трубой и турбобуром) т. е. кривого переводника. Он соединяет бурильную трубу и турбобур, но при этом концы переводника находятся под небольшим углом (1-2°) относительно друг друга, что позволяет придавать скважине отклонение в процессе бурения.
При бурении наклонно-направленных скважин (и тем более горизон-тальных) применяют специальные навигационные системы, которые позво-ляют отслеживать местоположение долота. В состав компоновки низа бу-рильной колонны включают специальный прибор, который замеряет необходимые параметры и передает их наверх, где они регистрируются и расшифровываются. Интересен способ передачи их наверх – через буровой раствор. Прибор, находящийся внизу, производит толчки, которые передаются через весь столб бурового раствора наверх.

3. Область применения горизонтальных скважин
Первоочередными объектами использования направленных скважин являются морские месторождения углеводородов; месторождения на территории с ограниченной возможностью ведения буровых работ; залежи высоковязких нефтей при естественном режиме фильтрации; низко проницаемые, неоднородные пласты – коллекторы малой мощности; карбонатные коллекторы с вертикальной трещиноватостью; переслаивающиеся залежи нефти и газа; залежи на поздней стадии разработки.
4. Эффективность горизонтальной скважины
Разработка нефтяных месторождений с использованием горизонталь-ных скважин обретает все более широкое распространение. Это обусловлено рядом причин:
• В условиях сокращающихся разведанных запасов нефти горизонтальные скважины способствуют приросту извлекаемых запасов;
• Обеспечивается увеличение объемов добычи трудно извлекаемой нефти;
• возрастает экономическая привлекательность бурения и эксплуатации горизонтальных, многоствольных горизонтальных скважин и боковых горизонтальных стволов в скважинах;
• Обеспечивается снижение неблагоприятного воздействия на ок-ружающую среду;
• Технология строительства и эксплуатации горизонтальных скважин постоянно совершенствуются.

5. Требования к конструкции горизонтальных скважин.
Конструкция горизонтальной скважины в части надежности, технологичности и безопасности должна обеспечивать:
• максимальное использование пластовой энергии продуктивных горизонтов в процессе эксплуатации за счет выбора оптимального диаметра эксплуатационной колонны и возможности достижения проектного уровня гидродинамической связи продуктивных отложений со стволом скважины;
• применение эффективного оборудования, оптимальных способов и режимов эксплуатации, поддержания пластового давления, теплового воздействия и других методов повышения нефтеотдачи пластов;
• условия безопасного ведения работ без аварий и осложнений на всех этапах строительства и эксплуатации скважины;
• получение необходимой горно-геологической информации по вскрываемому разрезу;
• условия охраны недр и окружающей среды, в первую очередь благодаря прочности и долговечности крепи скважины, герметичности об-садных колонн и кольцевых пространств, а также изоляции флюидосдежщих горизонтов друг от друга, от проницаемых пород и дневной поверхности;
• максимальную унификацию по типоразмерам обсадных труб и ствола скважины.
Заключение
Анализ литературных источников показывает, что в настоящее время не всегда используется весь потенциал горизонтальных технологий при ос-воении и разработке водонефтяных зон месторождений. Результаты ряда работ подтверждают, что повышение эффективности разработки месторождений возможно на основе оптимального выбора местоположения, профиля и ориентации стволов горизонтальных скважин относительно ВНК (по вертикали), внешнего контура нефтеносности и скважин действующего фонда. Поэтому продолжение данных исследований применительно к ВНЗ конкретных месторождений остается актуальной задачей.
Накопленный опыт разработки нефтяных месторождений с водонефтяными зонами показывает, что залежи с ВНЗ обычно характеризуются менее привлекательными технико-экономическими показателями разработки. Такие объекты разработки отличаются значительной обводненностью добываемой продукции, пониженными величинами коэффициентов извлечения нефти, длительным сроком окупаемости затрат в связи с низкими значениями накопленных объемов добытой нефти по скважинам. Поэтому активное применение технологий горизонтального бурения в разработке ВНЗ — это единственный путь рентабельной эксплуатации водоплавающих залежей нефти.
При этом ряд оптимизационных и технологических задач, связанных с особенностями разработки обширных водонефтяных зон площадного развития и малой нефтенасыщенной толщины, технологии вторичного вскрытия продуктивных пластов, подстилаемых водой, установления режимов отбора нефти и технологии их осуществления, разработки и испытания новых технологий отбора в добывающих скважинах, требуют дальнейшего совершенствования и развития.

Список литературы:
Оглавление
Титульный лист 1
Введение 2
Изучение горизонтальной скважины 4
Область применения горизонтальных скважин 7
Эффективность горизонтальной скважины 8
Требования к конструкции горизонтальных скважин. 9
Заключение 10
Список литературы: 11